配电干式变压器气体保护原理及保护的探讨

摘要：分析了干式变压器气体保护的工作原理，介绍了其安装方法和试验项目，具体分析了干式变压器气体保护动作后的处理和反事故措施。油浸式变压器发生内部故障时，电弧会分解绝缘材料，产生大量气体，其强度随故障的严重程度而变化。气体保护是利用气体继电器(也叫气体继电器)来保护干式变压器内部故障。在气体保护继电器中，上部是密封浮标，下部是金属挡板，两者都装有密封水银触点。浮标和挡板可以围绕它们各自的轴旋转。正常运行时，继电器充满油，浮标浸在油中，处于浮动位置，水银触点断开；挡板因自身重量而下垂，其水银触点也断开。干式变压器发生轻微故障时，气体产生缓慢。在上升到储油柜的途中，气体先先积聚在气体继电器的上部空间，导致油位下降，浮标随之下降，关闭水银触点，接通延时信号，称为“轻气”；当干式变压器内部发生严重故障时，会产生强烈的气体，油箱内的压力突然增加，导致油流向储油柜方向的冲击很大。由于油流冲击挡板，挡板克服弹簧的阻力，带动磁铁向干簧触点方向移动，闭合水银触点，接通跳闸电路，使断路器跳闸，称为“重瓦斯”。重瓦斯动作，立即切断与干式变压器连接的所有电源，以免事故扩大，保护干式变压器。气体继电器有不同的类型，如浮标式、挡板式和开杯式。目前使用较多的是QJ-80继电器，其信号电路接在开杯上，跳闸电路接在挡板上。所谓气体保护信号动作，是指继电器中上开口杯的信号电路触点闭合，由于各种原因，灯板亮起。第二，干式变压器气体保护的范围气体保护是干式变压器的主要保护，它可以反映油箱中的所有故障。包括油箱内多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或外壳短路、铁芯故障、油位下降或漏油、分接开关接触不良或焊丝焊接不良等。气体保护快速、灵敏、可靠，结构简单。但它不能反映油箱外部电路(如出线)的故障，因此不能作为保护干式变压器内部故障的唯一保护装置。此外，气体保护在一些外部因素(如地震)的干扰下也容易出现误操作，必须采取相应的措施。三.干式变压器气体保护的安装方法气体继电器安装在从干式变压器到储油柜的连接管道上。安装过程中，应注意：1。将蝶阀锁定在气体中继管道上。如果蝶阀没有关紧或有其他情况，必要时可以将储油柜内的油排出，防止工作时大量油溢出。2.安装新的气体继电器前，检查是否有检验证书，口径和流量是否正确，内外部件是否损坏，内部是否有临时捆绑，拆卸。较后，检查浮标、挡板、信号和跳闸触点是否可靠，关闭放气阀。3.气体继电器应水平安装，顶盖上标记的箭头指向储油柜。本工程中，继电器的管道轴线允许向储油柜方向的一端略高，但与水平面的倾角不应超过4。4.打开蝶阀给气体继电器充油，然后从放气阀放气。如果储油柜有胶囊，应注意注油和放气的方法，以尽量减少和避免气体进入储油柜。5.保护接线时，应防止错误接线和短路，避免带电操作，同时应防止导电杆转动和小瓷头漏油。6.p之前 #p#分页标题#e#

四.使用前测试项目气体继电器在安装和使用前应进行如下检查和测试。1.一般检查项目：玻璃窗、排气阀、控制针、引出端子完好无漏油，浮筒、开口杯、玻璃窗完好无裂纹。2.一般试验项目：(1)密封试验：在整个换料压力下(压力为20兆帕，持续时间为1小时)进行泄漏试验后，应无渗漏。(2)端子绝缘强度试验：出线端子和出线端子能承受2000v工频电压1分钟，绝缘电阻可用2500V兆欧表代替工频耐压振动1分钟测量，绝缘电阻应在300 m以上。(3)轻气作用容积试验：当壳体内积聚250300cm3空气时，轻气应动作可靠。(4)重瓦斯作用速度试验。五、日常检查项目干式电力变压器操作规程DL/T572-95规定，在干式变压器的日常检查项目中，应先先检查气体继电器中有无气体，检查气体时应注意以下几点：1 .气体继电器连接管上的阀门应处于打开位置。2.干式变压器的呼吸器应处于正常工作状态。3.气体保护连接件应正确投入运行。4.储油柜油位应在适当位置，继电器应注油。5.气体继电器的防水盖必须牢固。6.继电器端子不应漏油，并应能防止雨、雪和灰尘的侵入。电源及其二次回路应有防水、防油、防冻措施，春秋两季应检查。6.干式变压器气体保护运行干式变压器正常运行时，气体继电器工作正常。对于气体继电器的运行状态，法规有如下规定：1 .干式变压器运行时，气体保护应接信号和跳闸，有载分接开关的气体保护应接跳闸。2.干式变压器运行时，重瓦斯保护应改为信号：当一台断路器控制两台干式变压器时，当其中一台切换到备用时，备用干式变压器的重瓦斯应改为信号；滤油、补油、更换潜水泵或更换油净化器吸附剂时，打开和关闭气体继电器连接管上的阀门；在气体保护及其二次回路上工作时；除了产油样和气体继电器上部放气阀的放气量，其他所有地方的放气量、放油量、进油量阀门打开时；当油位计的油位异常升高或吸入系统有异常现象时，必须打开放气或放油阀。3.地震预测时，应根据干式变压器的具体情况和气体继电器的抗震性能确定重瓦斯保护的运行方式。因地震导致重瓦斯保护动作停止的干式变压器，在投入运行前应进行干式变压器和气体保护

护进行检查试验，确认无异常后，方可投入。七、干式变压器瓦斯保护动作的主要原因轻瓦斯动作有如下的原因：1.因滤油、加油或冷却系统不严密以至空气进入干式变压器。2.因温度下降或漏油致使油面低于气体继电器轻瓦斯浮筒以下。3.干式变压器故障产生少量气体。4.干式变压器发生穿越性短路故障。在穿越性故障电流作用下，油隙间的油流速度加快，当油隙内和绕组外侧产生的压力差变化大时，气体继电器就可能误动作。穿越性故障电流使绕组动作发热，当故障电流倍数很大时，绕组温度上升很快，使油的体积膨胀，造成气体继电器误动作。5.气体继电器或二次回路故障。以上所述因素均可能引起瓦斯保护信号动作。八、干式变压器瓦斯保护动作后的处理干式变压器瓦斯保护装置动作后，应马上对其进行认真检查、仔细分析、正确判断，立即采取处理措施。1.瓦斯保护信号动作时，立即对干式变压器进行检查，查明动作原因，是否因积聚空气、油面降低、二次回路故障或上干式变压器内部邦联造成的。如气体继电器内有气休，则应记录气体量，观察气体的颜色及试验上否可燃，并取气样及油样做色谱分析，可根据的关规程和导则判断干式变压器的故障性质。色谱分析是指对对收集到的气体用色谱仪对其所含的氢气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔等气体进行定性和定量分析，根据所含组分名称和含量准确判断邦联性质，发展趋势、和严重程度。若气体继电器内的气体无色、无臭且不可燃，色谱分析判断为空气，则干式变压器可继续运行，并及时消除进气缺陷。若气体继电器内的气体可燃且油中溶解气体色谱分析结果异常，则应综合判断确定干式变压器是否停运。2.瓦斯继电器动作跳闸时，在查明原因消除故障前不得将干式变压器投入运行。为查明原因应重点考虑以下因素，作出综合判断。（1）是否呼吸不畅或排气未尽；（2）保护及直流等二次回路是否正常；（3）干式变压器外观有无明显反映故障性质的异常现象；（4）气体继电器中积聚的气体是否可燃；（5）气体继电器中的气体和油中溶解的气体的色谱分析结果；（6）必要的电气试验结果；（7）干式变压器其它继电保护装置的动作情况。九、干式变压器瓦斯保护的反事故措施瓦斯保护动作，轻者发出保护动作信号，提醒维修人员马上对干式变压器进行处理；重者跳开干式变压器开关，导致干式变压器马上停止运行，不能保证供电的可靠性，对此提出了瓦斯保护的反事故措施：1.将瓦斯继电器的下浮筒改为档板式，触点改为立式，以提高重瓦斯动作的可靠性。2.为防止瓦斯继电器因漏水而短路，应在其端子和电缆引线端子箱上采取防雨措施。3.瓦斯继电器引出线应采用防油线。4.瓦斯继电器的引出线和电缆应分别连接在电缆引线端子箱内的端子上。 来源：中电力网#p#分页标题#e#